靠"秘密技術"讓太陽和地熱水發電 開發新能源德國又走在世界前邊
在石油、煤炭等傳統能源供應越來越吃緊的今天,如何尋找清潔和可再生的新能源,成為許多國家研發的重點。德國科學家利用新科技,向大地和藍天要能源的方法,值得我們借鑒。
神奇集熱管讓太陽發電
在西班牙的安達魯西亞,當地的陽光和德國的科技結合在一起,其結果可能會給歐洲的能源供應帶來一場革命。
從拉卡拉歐拉城堡的圍墻上望出去,映入眼簾的是極其美妙的景色。遠處地平線上聳立著冰雪覆蓋的內華達山脈的頂峰,古老的城堡下綿延著數公里長的田野和平原。但更重要的是,沒有任何其他的地方能夠為人們提供更好的視野,來觀察一個技術上的超級杰作。該杰作不僅僅是在西班牙這里,在其他地方也是無與倫比:在褐色和綠色明暗交織的景色中,陽光下6米高的拋物面鏡組閃閃發光,拋物面鏡組長達數百米,覆蓋了一塊面積多達5.1萬平方米的土地,比70個足球場還要大。這個鏡組在為世界上最大的太陽能發電站收集能量。
2006年6月,人們就開始在西班牙格拉納達地區建造名為“安達索爾1號”的太陽能發電站了。最遲在今年底,該發電站就能提供50兆瓦的功率,滿足20萬人的用電需求,其電能完全取自太陽。“安達索爾2號”的建造工作也已經進行了一年,“安達索爾3號”已規劃完畢。開拓這種清潔電站技術的是“太陽千年股份公司”,這是一家來自德國南部的小企業,總部設在埃爾蘭根,它不僅設計開發了“安達索爾1號”,還與其西班牙合作伙伴共同建造了它。
拋物槽鏡面太陽能電站的特別之處在于其技術。與太陽能電池不同,該電站并不是把陽光直接轉化成電能。鏡面以超過98%的精度將照射進來的太陽光,反射到一個穿過集熱器聚焦線的吸熱管(也稱為接收器)上。吸熱管中是經集聚的陽光加熱至大約400度的一種載熱液體。該液體將太陽的熱能傳輸到熱交換器中,在那里產生蒸汽,進而驅動渦輪機發電。
吸儲熱能的材料還是秘密
這種來自德國的設備甚至在夜間也能運轉:太陽下山之后,位于集熱器區域中央的熱儲存器會釋放出所需要的熱能。科技含量特別高的是接收器技術,它由一個金屬管和一個玻璃套管組成,兩管之間是真空的,以保證金屬管絕熱,從而盡可能減少熱損失。因為要使盡可能多的太陽光,無反射地透過玻璃套管照射到金屬管上并被吸收,所以需要非常特殊的材料,這些材料的組合成分還是一個秘密。在世界范圍內僅有兩家企業能制造這種接收器,其中一家就是來自德國美因茲的玻璃和光電專業生產廠商肖特(Schott)公司。西班牙的太陽能電站就是采用了它的技術。
這種高效率發電是海訥?格拉登預測的理由之一。這位太陽千年公司的技術董事,看到了拋物槽鏡面太陽能電站的巨大機會,“僅僅在西班牙,其發電的潛力就達10000~15000兆瓦,相當于10~15座傳統的大型電站。”德國航空航天中心的研究也證實了這些數字。15年后,此類電站可以從北非和南歐向全世界提供清潔電能。太陽千年公司早就計劃好了:還要建太陽能熱風電站。埃爾蘭根的這家公司打算在沙漠中建造一座千米高的煙囪和數公里寬的玻璃屋頂。玻璃窗下的空氣經陽光加熱后形成上升氣流,帶動煙囪底部的渦輪機發電。到那時,人們就沒有必要登上高高的城堡,來驚羨現在的拋物槽鏡面太陽能電站了。
地熱水也能發電
地球深處有著無窮無盡的能源潛力――儲存在巖層中的熱能。來自德國的神奇鉆探技術使這種熱能在經濟上具有了實用性。
從高速公路下來走幾公里,在有藍色“GFZ”標志的小牌子處向右急轉彎,再走近400米崎嶇不平的田間小路,經過一座采石場,隨后就會看到樹梢之上鉆塔的白色尖頂。今年2月19日,來自全歐洲的100多位地質工作者、技術人員和能源專家,沿著這條路線從慕尼黑來到這個叫做多恩哈爾(Durrnhaar)的小地方。他們想共同體驗和了解一下“地熱技術”的未來。鉆機的名字InnovaRig寫在機身上,占去了白鐵機身的很大地方。該機器有52米高,擁有約2700馬力,可鉆探深度達5000米。開動這臺機器既不是要采掘石油,也不是要采掘天然氣,而是要發掘一種完全特殊的寶藏――熱水。2008年將借助熱水推動一座5兆瓦的電站運轉,同時從中獲取電能和熱能。該電站可以24小時全天候運轉,無論有無風力還是陽光。位于多恩哈爾的這一鉆探設備堪稱無與倫比。波茨坦地球研究中心與德國隧道鉆探專業生產廠商海瑞克奈希特公司,一起開發了這臺充滿創新思想的深孔鉆機。在2月份陽光明媚的一天,客人們簇擁著來到巴伐利亞州,伸長了脖子仰望鉆塔,但他們聽不到任何聲音,也聞不到任何味道。恰恰這就是深孔鉆機無與倫比的地方。與該公司同名的